Física & Química

Elementos Radioativos – Definição, classificação e principais tipos

Elementos radioativos são aqueles em que os átomos presentes nos núcleos, isótopos, emitem radiação (alfa, beta ou gama) de forma espontânea.

Por Dayane Borges

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Certamente, você já deve ter visto algo sobre acidentes radioativos com elementos químicos, como os que ocorreram em Chernobyl (1986) e em Goiânia (1987). Os acidentes foram causados por elementos radioativos, como o urânio e o césio-137.

Neste caso, os elementos possuem no núcleo átomos que liberam radiação, como alfa, beta e gama. Logo, a radiação é liberada a partir dos núcleos instáveis, de forma espontânea. Para que isso ocorra, o elemento químico precisa ter o número atômico igual ou maior que 84.

Quando isso ocorre, os elementos se tornam instáveis. Ou seja, isso significa que o número de isótopos é radioativo. De forma geral, os elementos químicos são formados por átomos que possuem número atômico igual e diferentes números de massa. Ou seja, isótopos estáveis. Além disso, um dos isótopos em elementos estáveis é radioativo, como ocorre com o hidrogênio.

Classificação dos elementos radioativos

Bem, como já mencionamos, elementos radioativos são aqueles que apresentam isótopos instáveis, ou seja, formados por número atômico igual ou superior a 84. Como exemplo: o elemento polônio, que apresenta 84 prótons no núcleo. Assim, é caracterizado como isótopo instável.

Sendo assim, o polônio (Z ≥ 84) é o elemento utilizado de base para indicar que elementos constituídos por número atômico igual ou superior a 84 são radioativos. A partir disso, os elementos que emitem radiação podem ser classificados de duas formas, sendo naturais ou artificiais.

Elementos Radioativos - Definição, classificação e principais tipos
Núcleo emitindo diversas partículas radioativas.

Dessa forma, os elementos radioativos naturais são aqueles encontrados na natureza. Além disso, apresentam os isótopos iguais ou maiores que 84, sendo então, emissores de radiação. Dentre eles, estão:

  • Polônio (84Po);
  • Radônio (86Rn);
  • Rádio (88Ra);
  • Actínio (89Ac);
  • Tório (90Th);
  • Protactínio (91Pa);
  • Urânio (92U).

Já os elementos radioativos artificiais são aqueles que apresentam todos os isótopos radioativos, porém, são produzidos em laboratórios. Ou seja, são elementos radioativos que não podem ser encontrados na natureza.

Elementos Radioativos - Definição, classificação e principais tipos
Minério de Urânio, um dos elementos radioativos naturais.

Além disso, são classificados em transurânicos, quando o número atômico é maior que 92; e cisurânicos, aqueles que apresentam o número atômico menor que 92.  Dentre eles, podemos citar:

  • Astato (85At);
  • Frâncio (87Fr);
  • Netúnio (93Np);
  • Plutônio (94Pu);
  • Amerício (95Am);
  • Cúrio (96Cm);
  • Berquélio (97Bk);
  • Califórnio (98Cf);
  • Laurêncio (103Lr);
  • Rutherfórdio (104Rf);
  • Darmstadtio (110Ds);
  • Roentgênio (111Rg);
  • Copernício (112Cn);
  • Ninhônio (113Nh);
  • Fleróvio (114Fl);
  • Moscóvio (115Mc);
  • Livermório (116Lv);
  • Tenessino (117Ts);
  • Oganosseno (118Og).

Leis de Soddy e os elementos radioativos

Em síntese, a relação dos isótopos presentes nos elementos que emitem radiação é explicada por duas leis criadas pelo químico Frederick Soddy. Dessa forma, as leis da radioatividade, como são chamadas, exemplificam as alterações que ocorrem dentro do núcleo de um átomo para que este emita radiação.

Como vimos, a radiação é uma partícula alfa, beta ou gama liberada de forma espontânea pelo núcleo de compostos isótopos instáveis. Assim, a primeira Lei de Soddy estabelece que o elemento, ao emitir radiação alfa, forma um átomo novo.

Elementos radioativos da tabela periódica.

A parti disso, o número de massa desse átomo será quatro vezes menor, além do número atômico inicial ser duas vezes menor. Portanto, temos:  ZXA → Z-2XA-4 + 2α4, equação que representa a radioatividade do elemento.

Enquanto isso, a segunda Lei de Soddy estabelece que, após a emissão de radiação beta de um elemento, um novo átomo é formado. Isso significa que o número atômico ganha uma unidade, enquanto o número de massa não se altera, ficando da mesma forma que o átomo inicial.

Sendo assim, a equação que representa a radioatividade referente à segunda lei de Soddy é: ZXA → Z+1XA + -1β0.

Aplicação dos elementos radioativos

Os elementos radiativos, naturais ou artificiais, são utilizados de diversas formas. O urânio-235, por exemplo, é o principal composto químico utilizado como combustível de reatores em usinas elétricas. Além disso, são usados na fabricação de bombas atômicas. 

Os elementos cobalto-60 e rádio-224 são utilizados em aparelhos de radioterapia para o tratamento de câncer

Já os elementos radioativos cobalto-60 e rádio-224 são utilizados nos aparelhos de radioterapia, no tratamento intensivo contra câncer. No caso do cobalto-60, é também usado em indústrias alimentícias, que fazem uso do produto para irradiação de alimentos.

Outro elemento presente no tratamento contra o câncer é lodo-131. Além disso, ele é utilizado no diagnóstico de doenças, como a tireoide.

Enquanto isso, o potássio-40 está presente no controle de outros elementos radioativos, que fazem parte de reatores nucleares. Neste caso, é utilizado no controle da radiação emitida por demais elementos.

Você sabia?

Em síntese, o elemento químico do césio-137  possui numérico atômico menor que 84. Por conta disso, é um dos elementos que apresentam parte dos isótopos radiativos, ou seja, são elementos estáveis. Assim, o número atômico do césio-137 é 55.

Por fim, outro elemento que também apresenta isótopos radiativos, mas o número atômico é menor que 84, é o hidrogênio. O composto apresenta número átomo igual a 1, sendo que dois dos isótopos são radiativos.

O que achou da matéria? Se gostou, confira também o que é Tabela Periódica como são classificadas as Funções Químicas. 

Fontes: Manual da Química, Brasil Escola e Toda Matéria

Imagens: Descomplica, Biologia Total e Mastologia

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